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香港中文大学（中大）研发了一套全自动、低成本的微型机械人快速检测系统，其灵敏度及特异性媲美现行的临床测试。团队现正积极研究将系统应用于新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）等多种病原体检测上。该系统由中大机械与自动化工程学系副教授张立教授联同微生物学系教授叶碧瑶教授，以及中大莫庆尧医学讲座教授、消化疾病研究所主任沈祖尧教授和内科及药物治疗学系副教授黄曦教授合作研发。

要准确诊断疾病成因，进行病原体化验是不可或缺的步骤。随著新冠肺炎肆虐全球，快速检测的需求飙升，大大加重化验人员的工作量。同时，病人留院亦会增加感染其他病原体的风险，严重者可以致命。因此一旦病人出现疑似感染迹象，及时进行化验诊断刻不容缓。然而，在疫情和其他医疗护理需要的双重压力下，医疗人手和资源分配正面临严峻挑战，化验室更是首当其冲，延迟诊断有可能影响其他医疗程序的进度。叶碧瑶教授表示：「随著全球化，传染病传播不受地域限制，要加强传染病的诊断和控制，自动快速检测系统是大势所趋。」

张立教授及团队研发了创新的微型检测机械人系统，整合了全新的萤光微型检测机械人和磁场驱动，可于短时间内准确探测出特定的病原体。微型检测机械人以灵芝孢子作本体，再包裹上氧化铁纳米粒子及碳量子点使其功能化。透过分析机械人被绿光激发时的萤光反应变化，系统可判断出病人样本是否存在病原体。另外，系统利用外部磁场遥距驱动检测机械人，加速反应变化，以缩短化验时间。

第一代微型检测机械人系统「QuickCAS」针对检测难辨梭菌–一种在医院内常见的感染病原体。现时研究团队正进入临床试验阶段，期望此检测系统可于明年在医院投入试用。鉴于传染病全球化，团队与叶碧瑶教授合作无间，积极研发以此系统进行新冠肺炎病毒检测，并发展批量检测及检测多重病原体的应用，包括常见的肺炎链球菌、沙门氏菌、病原性大肠杆菌及幽门螺旋菌等，有望在将来惠及各地医疗机构。

现时的化学检测方法是基于生物分子试剂与病原体之间的反应而得出检测结果。生物分子试剂一般需要于低温或冷冻存放和运输，以保持分子的结构和活性。而微型检测机械人则没有此限制，可以于室温下运输及存放。张立教授表示：「QuickCAS系统采用物理检测方式，不需要冷藏保存试剂，成功突破化学检测方法的局限，未来可让处于偏远落后地区和规模较小的医疗中心也有机会提供准确的化验服务。」

另外，现存方法检测难辨梭菌需时二至四小时，QuickCAS则只需15至30分钟便可完成检测，成本亦由港币约三百元大幅降至约五十元。全自动的系统除了让医院尽快为病人完成诊断和治疗外，亦可减轻医护的工作负担和降低检测过程中的感染风险。同时，医院亦能及早进行感染管理措施，有效阻截病菌扩散。透过简化检测程序，即使是只受过基本训练的化验所初级技术员亦能进行操作，纾缓现时化验专才不足的压力。

于「创新科技嘉年华2020」展出20个科研项目

中大将于12月23至31日参加由创新科技署于网上举行的虚拟展览「创新科技嘉年华2020」。欢迎各界人士亲临中大虚拟展位，认识微型检测机械人系统，并了解中大其余19项创新科研项目。今年中大展位更会首次举辨网上有奖问答比赛，透过游戏加深参观者对展出项目的认识，并送出多份与科研有关的奖品。

日期：2020年12月23至31日
时间：全日24小时
虚拟展览网址：http://innocarnival.hk

有关张立教授

张立教授2012年加入中大机械与自动化工程学系任教，是周毓浩创新医学技术中心和中大天石机器人研究所联席成员，同时兼任中国科学院深圳先进技术研究院–香港中文大学机器人与智能系统联合实验室港方主任。张教授致力于微纳机械人学的研究及其生物医疗应用和技术转化。他曾获2013年香港研究资助局RGC杰出青年学者奖、联合书院杰出青年学者研究奖、香港中文大学卓越研究奖2019-20。他也是电气和电子工程师协会纳米技术理事会(IEEE NTC)的杰出讲师。

有关叶碧瑶教授

叶碧瑶教授为临床微生物学家，同时于中大医学院和威尔斯亲王医院出任教授一职。叶教授研究的流行病学涵盖本地及外地的重要病原生物，包括抗药性金黄葡萄球菌、肺炎链球菌、乙型链球菌及难辨梭菌等多重抗药性细菌。她致力于以更广泛的社区层面来改进这些传染病的诊断和治疗方式。叶教授于世界卫生组织、联合国粮食及农业组织，以及在此领域的多个科学委员会中，身兼技术工作组的成员。